[pt] ANÁLISE ENERGÉTICA DE SISTEMAS ELETROMECÂNICOS

[en] ENERGETIC ANALYSIS OF ELECTROMECHANICAL SYSTEMS

[pt] NATASHA BARROS DE OLIVEIRA HIRSCHFELDT

[pt] ENERGIA

[pt] CO ENERGIA

[pt] ACOMPLAMENTO

[pt] LAGRANGE

[pt] ELETROMECANICO

[en] ENERGY

[en] CO ENERGY

[en] COUPLING

[en] LAGRANGE

[en] ELECTROMECHANICAL

[pt] Sistemas eletromecânicos são sistemas compostos por dois subsistemas de diferentes naturezas, um de origem mecânica e o outro de origem eletromagnética. Devido a interação entre esses dois subsistemas, um termo de acoplamento está sempre presente nas equações que regem a sua dinâmica. Este acoplamento implica em uma influência mútua entre as duas partes, ou seja, a dinâmica do subsistema mecânico influencia a dinâmica do subsistema eletromagnético e vice e versa. O projeto final visa caracterizar e analisar a dinâmica de sistemas eletromecânicos. Como esses sistemas são compostos por dois subsistemas de diferentes naturezas, as energias no sistema também têm origens diferentes: algumas são mecânicas, como energias cinética e potencial, enquanto outras são eletromagnéticas, como energias magnética e elétrica. Para uma descrição adequada da dinâmica de um sistema eletromecânico, não é suficiente descrever cada subsistema separadamente e, portanto, deve-se considerar termos de acoplamento que proporcionam uma interação entre os diferentes tipos de energias presentes no sistema. Como existem diversas aplicações no dia a dia, sistemas eletromecânicos têm atraído cada vez mais a atenção de pesquisadores e por isso as publicações na áreas são cada vez mais frequentes. Porém, muitas são as referências (livros e artigos publicados em revistas) que descrevem a dinâmica desse tipo de sistema de forma errada, não levando em consideração a interação entre os subsistemas mecânico e eletromagnético ou mesmo descrevendo sistemas eletromecânicos somente fazendo uso de parâmetros mecânicos. É necessário descrever a dinâmica desse tipo de sistema com parâmetros de ambas as partes, pois somente com essa interação entre os dois subsistemas o sistema pode ser dito eletromecânico. Outro foco do projeto final é fazer uma análise energética de sistemas eletromecânicos para que essa interação entre os dois subsistemas seja melhor compreendida. Essa análise será possível após a obtenção das equações da dinâmica envolvendo termos de acoplamento entre variáveis mecânicas e eletromagnéticas através do método de Lagrange. Esses termos de acoplamento introduzem nas equações da dinâmica termos giroscópicos e circulatórios (matrizes do tipo G e N, respectivamente) que podem gerar vibrações auto-excitadas. Dessa forma, uma vez obtidas as equações da dinâmica, será feita uma análise de estabilidade dessas equações, uma novidade na literatura.

[en] Electromechanical systems are systems composed of two subsystems of different natures, one of mechanical origin and the other of electromagnetic origin. Due to the interaction between these two subsystems, a coupling term is always present in the equations that govern its dynamics. This coupling implies a mutual influence between the two parts, that is, the dynamics of the mechanical subsystem influences the dynamics of the electromagnetic subsystem and vice versa. The final project aims to characterize and analyze the dynamics of electromechanical systems. Since these systems are composed of two subsystems of different natures, the energies in the system also have different origins: some are mechanical, as energies kinetic and potential, while others are electromagnetic, like magnetic and electrical energies. For a proper description of the dynamics of an lectromechanical system, it is not sufficient to describe each subsystem separately and, therefore, one must consider coupling terms that provide an interaction between the different types of energies present in the system. Once there are several applications in everyday life, electromechanical systems are attracting the attention of researchers and that is why publications in the areas are more and more frequent. However, there are many references (books and published articles) that describe the dynamics of this type of system in a wrong way, without taking into account the interaction between the mechanical and electromagnetic subsystems or even describing electromechanical systems using only mechanical parameters. It is necessary to describe the dynamics of this type of system with parameters of both natures, because only with this interaction between the two subsystems the can system be called electromechanical. In addition, another focus of the final project is to do an energetic analysis of electromechanical systems so that this interaction between the two subsystems is better comprehended. This analysis will be possible after obtaining the equations of the dynamics involving coupling terms between mechanical and electromagnetic variables through the Lagrange method. These coupling terms introduce into the dynamics equations gyroscopic and circular terms (matrices of type G and N, respectively) that can generate self-excited vibrations. This way, once the dynamic equations are obtained, a stability analysis of these equations will be made, a novelty in literature.

ROBERTA DE QUEIROZ LIMA

2021-01-11

[pt] TEXTO

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INGLÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51208@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=51208@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.51208